II.6.1 Définition
La durabilité du béton consiste à pouvoir conserver sa résistance et continuer à remplir sa fonction tout au long de sa vie, et non indéfiniment, il s'ensuit que le béton doit résister aux mécanismes de dégradation auxquels il peut être vulnérable, comme les cycles de gel-dégel et certaines formes d'attaque chimique.
Si on parle d’une mauvaise durabilité, elle se manifeste par une dégradation qui peut résulter de facteurs externes ou de phénomènes internes du béton. Les actions peuvent être mécaniques, physiques ou chimiques. Ils sont généralement provoqués par des réactions alcali-silice et alcali-carbonate, les attaques chimiques externes sont dues à la présence d'ions agressifs tels que chlorures, sulfates et dioxyde de carbone, ainsi que de nombreux gaz et liquides d'origine naturelle ou industriel. Tout d'abord, il convient de noter qu'une détérioration spécifique de la qualité est rarement attribuée à une seule cause : le béton peut souvent fonctionner de manière satisfaisante malgré certaines lacunes, mais lorsqu'un facteur défavorable est ajouté, des perturbations apparaissent [8].
43 II.6.2 Indicateurs de la durabilité
II.6.2.1 Dégradation par le cycle gel-dégel
Il est généralement admis que l'augmentation de volume (9%) accompagnant la conversion de l'eau en glace n'est pas la principale cause de dégradation du béton, comme le montrent les études menées notamment par Powers et Litvan. Dans la zone touchée par le gel, des cristaux de glace se forment en plus gros capillaires, créant un déséquilibre thermodynamique qui fera migrer l'eau des capillaires fins vers les capillaires où l'eau est gelée.
Il s'agit d'une augmentation des pressions hydrauliques dans les capillaires, engendrée par les mouvements de l'eau interne non gelée vers les «fronts de gel» ainsi que les pressions osmotiques résultant des différences de concentrations de sels dissous dans l'eau situé à proximité d'eau gelée et d'eau non gelée présente dans les fins capillaires qui sont aujourd'hui considérés comme la principale cause de dommages (Mehena, 2009).
Il existe deux principaux types de dégradation associés aux cycles de gel-dégel : la fissuration interne et l'écaillage de surface. Ces effets ne proviennent pas de la même source et ne coexistent pas nécessairement.
a) La fissuration interne :
Elle se manifeste par l'apparition de microfissures en surface et à l'intérieur de la masse de béton soumise au gel. Les fissures internes du béton réduisent les propriétés mécaniques, en particulier sa résistance à la compression et à la traction et son imperméabilité.
b) L’écaillage :
Il s'agit d'un mode de dégradation qui affecte la surface du béton (dans le premier millimètre) en contact avec l'environnement extérieur. Cet effet se manifeste par la séparation progressive des petites particules de pâte sous forme de petites écailles.
II.6.2.2 Dégradation par les attaques chimiques
Les principaux processus chimiques à la base des dégradations du béton, pour la majorité des attaques chimiques, sont généralement regroupés en trois catégories :
- L'hydrolyse ou la lixiviation (dissolution) des hydrates.
- Les échanges ioniques entre les hydrates et le milieu agressif.
44 - La formation de produits expansifs à l’intérieur du béton.
a) Les attaques sulfatiques :
L'attaque sulfatique s'accompagne de la précipitation du soi-disant produits sulfatés
«secondaires» qui se forment à la suite de l'hydratation du ciment, de l'expansion importante et de la dégradation mécano-chimique (modification des propriétés de transport et de la porosité, fissures, perte de résistance et de cohésion). Ceci conduit à la destruction du matériau cimentaire sur une durée plus ou moins longue en fonction de l'attaque (type, teneur et concentration en sulfates au contact) et du ciment utilisé (Chihaoui, 2008).
b) Les attaques d’acides :
Les acides peuvent être divisés en acides organiques et acides inorganiques : l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide sulfurique par exemple sont des acides inorganiques L'acide formique, l'acide acétique et l'acide oléique sont des acides organiques. Les acides inorganiques sont plus nocifs pour le béton que les acides organiques. Les milieux acides les plus fréquents sont :
- Les eaux naturelles dans les marécages et les tourbières, ou le Ph peut s’abaisser jusqu’à 4.
- Les milieux industriels : dans les industries chimiques et les industries agroalimentaires.
- Les réseaux d’égouts.
II.7 CONCLUSION
Un béton léger à base de microbilles de polystyrène se caractérise dans un premier temps par sa légèreté. Il se caractérise également par sa faible densité et sa résistance mécanique moyennement faible par rapport à un béton classique.
En plus des propriétés physiques et mécaniques, il a l’avantage de répondre aux caractéristiques thermiques et acoustiques.
Ces avantages nous encouragent davantage à mener une étude plus profonde sur le béton léger à base de microbilles de polystyrène, en caractérisant en détails les matériaux qui composent ce type de béton.
III CHAPITRE III : CARACTERISATION
DES MATERIAUX
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III.1 INTRODUCTION
Un bon béton doit être formulé par de bons constituants. C’est pourquoi avant d’étudier les caractéristiques d’un béton léger à base de microbilles de polystyrène, il faut d’abord étudier les caractéristiques de ses constituants.
Et pour ce faire, il faut répondre à la problématique suivante : quelles sont les propriétés des différents constituants du béton léger qui influent sur la cautérisation de ce béton ? Et quelles sont les quantités adéquates de chaque constituant pour formuler un bon béton léger ?
Dans ce chapitre, on va essayer d’apporter des réponses à toutes ces questions en commençant par étudier les caractéristiques de chaque matériau. Ensuite, nous étudierons plusieurs formulations afin de confectionner un bon béton léger à base de micro billes de polystyrène.